Question

【题目】【全国百强校】某同学用如图所示的装置，利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律，图中AB是斜槽，BC是水平槽，它们连接平滑，O点为重锤线所指的位置．实验时先不放置被碰球2，让球1从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复10次，然后将球2置于水平槽末端，让球1仍从位置G由静止滚下，和球2碰撞，碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹，重复10次．实验得到小球的落点的平均位置分别为M、N、P．

（1）在该实验中，应选用的器材是下列器材中的 ．

A.天平

B.游标卡尺

C.刻度尺

D.大小相同的钢球两个

E.大小相同的钢球和硬橡胶球各一个

（2）在此实验中，球1的质量为m1，球2的质量为m2，需满足m1 m2（选填“大于”“小于”或“等于”）．

（3）若碰撞过程中动量守恒．要验证的表达式是 ．

A．要验证的表达式是m1ON=m1OM+m2OP

B．要验证的表达式是m1OP=m1OM +m2ON

C．要验证的表达式是m1（OP﹣2r）=m1（OM﹣2r）+m2ON

Answer 1

【答案】（1）ACE （2）大于 （3）A

【解析】（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有：m1v0=m1v1+m2v2，

在做平抛运动的过程中由于时间是相等的，所以得：tm1v0=tm1v1+tm2v2，

即：m1ON=m1OM+m2OP; 可知，需要使用天平测量小球的质量，使用刻度尺测量小球在水平方向的位移；

所以需要选择的器材有ACE．

（2）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律，故有：m1v0=m1v1+m2v2，

在碰撞过程中动能守恒，故有m1v02=m1v12+m2v22

解得：要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1-m2＞0，故要满足m1大于m2．

（3）根据（1）中结论可知，本实验中应验证的表达式为m1ON=m1OM+m2OP.